GOST R 52891-2007

• gost-r-52891-2007.pdf (394.57 KiB)
  ГОСТ Р 52891-2007

GOST R 52891−2007 Kontrola pozostałości technologicznych naprężeń metodą interferometrii laserowej. Wymagania ogólne

GOST R 52891−2007
Grupa Т59

NORMA KRAJOWA FEDERACJI ROSYJSKIEJ

KONTROLA POZOSTAŁOŚCI TECHNOLOGICZNYCH NAPRĘŻEŃ METODĄ INTERFEROMETRII LASEROWEJ

Wymagania ogólne

Control of residual technological stresses by laser interferometrical method. General requirements

OX 77.040.10

Data wprowadzenia 2010−01−01

Przedmowa

Cele i zasady normalizacji w Federacji Rosyjskiej nie jest ustawiony ustawą z dnia 27 grudnia 2002 r. nr 184-FZ «O technicznym regulacji», a zasady stosowania norm krajowych Federacji Rosyjskiej — GOST R 1.0−2004"Standaryzacja w Federacji Rosyjskiej. Główne postanowienia"

Informacje o standardzie

1 OPRACOWANY przez Instytut problemów mechaniki Rosyjskiej akademii nauk (ИПМех RAN)

2 WPISANY komitet Techniczny dla normalizacji TC 132 «diagnostyka Techniczna"

3 ZATWIERDZONY I WPROWADZONY W życie Rozporządzenie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii od 27 grudnia 2007 r. N 585-st

4 WPROWADZONO PO RAZ PIERWSZY

Informacja o zmianach do niniejszego standardu została opublikowana w roku również spoza publikowanej informacji o indeksie «Krajowe standardy», a tekst zmian i poprawek — co miesiąc emitowanych informacyjnych drogowskazami «Krajowe standardy». W przypadku rewizji (wymiany) lub odwołania niniejszego standardu powiadomienie zostanie opublikowany w miesiąc również spoza publikowanej informacji o indeksie «Krajowe standardy». Odpowiednia informacja, powiadomienie i teksty umieszczane są także w systemie informatycznym do wspólnego użytku — na oficjalnej stronie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii w sieci Internet

Wprowadzenie

Pozostałości technologiczne napięcia mogą być jedną z przyczyn zniszczenia konstrukcji w [1], co sprawia, że aktualne metody i narzędzia ich obiektywnej kontroli.
Główną trudnością określenia naprężeń polega na tym, że te napięcia są w równowadze z materiału konstrukcji. Jednym ze sposobów naruszenia tej równowagi i przejawy naprężeń poprzez przesuwanie jest tworzenie несквозного dociekliwe otwory lub pierścieniowej otworu w [2], które wnoszą tylko drobne wady, zazwyczaj соизмеримый z właściwymi technologicznych wad konstrukcji.
Wymiary i głębokość зондирующих otworów, dopuszczalne dla wyrobów, domniemanych do dalszej eksploatacji, są definiowane przez użytkownika niniejszego standardu wykonywania takiej pracy.
Najbardziej skuteczne metody rejestracji ruchów w okolicy dociekliwe otworu jest metoda interferometrii laserowej. Na podstawie tej metody leży интерферометрическая rejestracja małych przemieszczeń występujących w okolicy несквозного otwory, просверленного w badanej strefie materiału obiektu kontroli z pozostałych napięciami w [3].

Aktualny standard będzie metodycznego podstawą stosowania metody interferometrii laserowej w połączeniu z wiercenia dociekliwe otwory w celu określenia naprężeń podczas rozwiązywania szerokiej klasy zadań inżynierskich wymagających szybkiej oceny ciężkim stanu materiału w składzie odpowiedzialnych obiektów technicznych.

1 Zakres zastosowania

Niniejszy standard określa podstawowe wymagania dotyczące kolejności określenia pozostałości technologicznych naprężeń w materiale technicznych obiektów metodą dociekliwe otwory, z wykorzystaniem interferometrii laserowej zarówno w laboratorium, jak i w rzeczywistych warunkach przy opracowywaniu i kontroli technologii produkcji wyrobów i konstrukcji, przy ocenie pozostałego zasobu w trakcie eksploatacji.

Niniejszy standard stosuje się na laserowo-интерферометрический metoda określania naprężeń głównych i ich orientacji w приповерхностном warstwie materiału konstrukcji, głębokość którego ustala się sondowanie głębokości otworu.

W niniejszej normie opisano dwie metody wykonywania pomiarów:

— pełna analiza z zastosowaniem mechanizmu wiercenia w celu określenia pola naprężeń głębokości;

— assessment szybka analiza, będący w uproszczonej procedury przygotowania powierzchni obiektu kontroli, pomiarów i analizy naprężeń.

Niniejszy standard określa sposób wyznaczania naprężeń, uśrednionych na głębokości wiercenia lub głębokości stopnia w ступенчатом wiercenia.

Niniejszy standard stosuje się na określenie naprężeń, które powstają w wyniku spawania, obróbki cieplnej, plastycznej deformacji, kumulacja uszkodzeń zmęczeniowych, itp., a także podkreśla, utworzonych w obiekcie zewnętrznymi obciążeniami.

2 powołania Normatywne

W tym standardzie stosowane przepisy linki na następujące standardy:

GOST 12.1.004−91 System standardów bezpieczeństwa pracy. Bezpieczeństwo pożarowe. Wymagania ogólne

GOST 12.1.040−83 System standardów bezpieczeństwa pracy. Laser bezpieczeństwo. Postanowienia ogólne

GOST 12.2.003−91 System standardów bezpieczeństwa pracy. Sprzęt produkcyjny. Ogólne wymagania bezpieczeństwa

GOST 12.3.002−75 System standardów bezpieczeństwa pracy. Procesy produkcyjne. Ogólne wymagania bezpieczeństwa

GOST 2601−84 Spawanie metali. Terminy i definicje podstawowych pojęć

GOST 2789−73 Chropowatości powierzchni. Parametry i dane techniczne

GOST 13344−79 Ścierne papier tkanina wodoodporna. Warunki techniczne

Uwaga — Podczas korzystania z niniejszym standardem wskazane jest, aby sprawdzić działanie odwołania standardów w systemie informatycznym do wspólnego użytku — na oficjalnej stronie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii w sieci Internet lub rocznie издаваемому dla wskaźnika «Krajowe standardy», który opublikowany został według stanu na dzień 1 stycznia bieżącego roku, i w odpowiednim miesięcznie издаваемым informacyjnych drogowskazy, opublikowanych w bieżącym roku. Jeśli referencyjny standard wymieniony (zmienione), podczas korzystania z niniejszym standardem należy kierować zastępujące (zmienionym) standardem. Jeśli referencyjny standard anulowane bez wymiany, to stan, w którym dana link do niego, stosuje się w zakresie nie wpływających na ten link.

3 Oznaczenia i skróty

3.1 W tym standardzie zastosowano następujące oznaczenia:

 — moduł sprężystości (Younga), Hpa;

 — poziom naprężeń szczątkowych, Mpa;

,  — główne napięcia, średnio na głębokości dociekliwe otwory, Mpa;

 — uchyb pomiaru naprężenia, Mpa;

 — granica plastyczności, Mpa;

,  — średnica i głębokość dociekliwe otworu, mm;

, ,  — prostokątny układ współrzędnych;

,  — kąty obrotu kierunków naprężeń głównych względem osi współrzędnych;

 — długość fali promieniowania laserowego, µm;

 — przesunięcie krawędzi otworu, µm;

 — liczba zakłóceń pasów;

 — среднеарифметическое odchylenie profilu, µm.

3.2 W tym standardzie zastosowano następujące skróty:

NS — stan naprężenia;

OK — przedmiot kontroli;

SI — narzędzia pomiaru.

4 Wymagania dotyczące bezpieczeństwa pracy

4.1 Do przeprowadzenia kontroli dopuszcza się osoby, które przeszły szkolenie w zakresie stosowanej metody i aparatury do kontroli pozostałości technologicznych naprężeń.

4.2 Podczas prac z definicji naprężeń laserowo-интерферометрическим metodą operator musi kierować GOST 12.1.040, GOST 12.2.003, GOST 12.3.002 i zasadami bezpieczeństwa technicznego podczas eksploatacji elektrycznych, zatwierdzonych Госэнергонадзором.

4.3 Pracy odbywa się zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa zawartymi w instrukcji obsługi sprzętu, wchodzącego w skład stosowanych narzędzi pomiarowych.

4.4 W metodyce prowadzenia laserowo-интерферометрических pomiarowych do kontroli danego elementu systemu technicznego wskazują wymagania, których przestrzeganie na pewno po pracy do kontroli obiektów w danym przedsiębiorstwie.

4.5 Przy organizacji prac w zakresie kontroli przestrzegania wymagań bezpieczeństwa pożarowego cmentarzysko 12.1.004.

5 Wymagania dotyczące przedmiotu kontroli

5.1 Położenie strefy kontroli i stan powierzchni w tej strefie powinny zapewnić warunki zabudowy zespołu optycznego interferometru i możliwość tworzenia dociekliwe otwory.

5.2 Grubość OK w strefie wiercenia w celu uniknięcia wzrostu niepewności pomiaru ponad zainstalowanej w 9.3 musi być co najmniej trzech maksymalnych sondowanie głębokości otworu.

5.3 Musi być znany materiał OK, a jego moduł sprężystości .

5.4 Powierzchnia OK w dziedzinie pomiarów przygotowują zgodnie z 7.3.

6 Wymagania dotyczące narzędzi pomiarowych

6.1 Skład narzędzi pomiarowych

SI m.in.:

— zespół optyczny;

— komputer z wejściem wideo;

— oprogramowanie;

— mechaniczny blok.

6.2 Wyznaczenie i urządzenie narzędzi pomiarowych

6.2.1 zespół Optyczny przeznaczony jest do obserwacji микроперемещениями badanego obszaru powierzchni OK i stanowi zewnętrzny moduł (интерферометрический czujnik przemieszczenia), mieszczący się w obudowie, odpowiednio przystosowanym do zamocowania w różnych pozycjach, w różnych miejscach OK, na przykład, na płaszczyźnie, na wypukłej lub wklęsłej powierzchni cylindrycznej, o wystających i przychodzących kątów itp.

Zdalny moduł zawiera źródło światła laserowego, optyczny system i kamerę.

6.2.2 Komputer z wejściem wideo przeznaczony do odbioru i przetwarzania, w tym w czasie rzeczywistym sygnału odbieranego z kamery zewnętrznego modułu, za pomocą specjalistycznego oprogramowania.

6.2.3 oprogramowanie C jest przeznaczony do wyświetlania badanego obszaru powierzchni OK na ekranie komputera, nagrywania obrazów badanego obszaru powierzchni OK przed i po wywierceniu dociekliwe otwory, tworzenia интерферограммы poprzez przetwarzanie obrazów oryginalnych, określenia rodzaju napięć (rozciągające lub ściskające) w trybie nadzoru интерферограммы w czasie rzeczywistym i obliczania wartości i kierunki główne naprężeń.

6.2.4 Mechaniczny blok przeznaczony jest do edukacji dociekliwe otwory. Jako mechanicznego bloku może być stosowany jako wyposażenie specjalne, jak i urządzenia ogólnego przeznaczenia.

Specjalistyczny sprzęt, przeznaczone na przykład do chemicznego trawienia, do wiercenia корончатыми wiertła do obróbki strumieniowo-ściernej do szybkiego wiercenia itp., stosuje się do powstawania otworów w trudnych materiałach, w tym niemetalicznych, a także do precyzyjnych pomiarów laboratoryjnych, w tym do stopniowego wiercenia.

Do szybkiej analizy OK, wykonanych z легкообрабатываемых materiałów konstrukcyjnych, stosuje się металлорежущее sprzęt ogólnego przeznaczenia, w tym ręczne, wiertarki maszyny.

6.3 Wymagania методическому zapewnienia narzędzi pomiarowych

6.3.1 wsparcie Metodologiczne SI musi zawierać dokumenty, określające:

— cel i zakres C;

— skład i podstawowe charakterystyki narzędzi, sprzętu i oprogramowania, takich jak normy na błąd pomiaru;

— metody i środki osiągnięcia zgodności SI, w tym informatycznej, elektrycznej, energetycznej, oprogramowania, projektowej, eksploatacyjnej;

— zasady bulding środków, sprzętu i oprogramowania oraz organizacji ich interakcji;

— podręcznik, ustala kolejność prowadzenia prac w zakresie pomiaru napięć.

6.3.2 Opis funkcjonalności SI operacyjnych, projektowych i programowych dokumentach OK i SI musi odzwierciedlać cechy sprzętu i oprogramowania.

6.4 Podstawowy informacje dla każdej strefy kontroli musi być stale przechowywane na zewnętrznych nośnikach, zabezpieczonych przed nieautoryzowanym dostępem.

7 Kolejność przygotowania do przeprowadzenia pomiarów

7.1 Przygotowanie do przeprowadzenia pomiarów zawiera następujące główne etapy:

— analiza dokumentów technicznych na obiekt i sporządzanie kart przeglądów;

— przygotowanie obiektu do pomiarów.

7.2 Analiza dokumentów technicznych i sporządzanie karty badania

7.2.1 Na podstawie badania dokumentacji technicznej na obiekcie przeprowadzają analizę:

— materiałów, z których wykonane są elementy obiektu; ich właściwości fizyko-mechanicznych parametrów, trybów obróbki cieplnej;

— rodzajów NS elementów konstrukcji;

— warunków eksploatacji.

7.2.2 Na podstawie analizy przeprowadzonego zgodnie z 7.2.1, oraz z uwzględnieniem wymagań 4.4 i 4.5 tworzą mapę charakterystycznych obszarów kontroli obiektu, na przykład, dla połączeń spawanych — ścieg spoiny, strefy wpływu ciepła, strefa metali nieszlachetnych (patrz GOST 2601).

7.2.3 na podstawie gatunków NS i elastyczne właściwości materiału w strefach kontroli, wybierają miejsce, ilość, średnica i głębokość зондирующих otworów na odcinkach pomiarowych.

Uwaga — aby uniknąć rosnącej niepewności pomiaru centra зондирующих otworów powinny znajdować się od siebie nie mniej niż 4−5 ich średnic. Maksymalna głębokość dociekliwe otworów zaleca się nie więcej niż 1/3 grubości OK w strefie wiercenia w celu uniknięcia zniekształcenia ciężko-zdeformowanego stanu i wzrost błędu pomiaru ponad zainstalowanej w 9.3.

7.3 Przygotowanie obiektu do pomiarów

7.3.1 Podstawowy przygotowanie obejmuje czyszczenie z brudu, rdzy, odprysków metalu, spawania, mycie i odtłuszczanie odcinków pomiarowych i miejsc do instalacji urządzenia.

7.3.2 Wtórna przygotowanie obejmuje następujące czynności:

— w strefach kontroli wybierają lub przygotowują dla każdego засверливания płaskie obszary z charakterystycznymi wymiarach co najmniej pięciu średnic dociekliwe otwory;

— w razie potrzeby wykładają obszary szlifowanie lub innej obróbki mechanicznej; chropowatość przygotowanego podłoża powinna być nie więcej niż 3,2 µm cmentarzysko 2789.

Uwaga — Należy pamiętać, że obróbka mechaniczna może zmienić powierzchowne pozostałe napięcia, a więc nie do przyjęcia w przypadku badania naprężeń w приповерхностном warstwie o grubości 0,2−0,3 mm;

Po przeprowadzeniu pełnej analizy po obróbce zaleca się, aby usunąć warstwę powierzchniową marynowania na głębokości 0,2−0,3 mm.


— posiadają układ otworów na badanym odcinku (w typowych przypadkach zaleca się przygotować szablon rozmieszczenia otworów);

— po przeprowadzeniu szybkiej analizy zaplanowane punkty można накернить;

— po znaczników badany obszar wytrzeć бязевым lub wacikiem, nawilżoną alkoholem, acetonem lub benzyną czystości Ч4.

Uwaga — Dla wzmocnienia dyfuzyjnego rozpraszania powierzchni w obszarze nadzoru, tj. około намечаемых otworów, można dodatkowo przetworzyć szlifowania papierem ściernym gradacji 4−8 N GOST 13344 lub nanieść na nią cienką warstwę farby серебрянки.

8 tryb przeprowadzania pomiarów

8.1 Przeprowadzenie pojedynczego pomiaru

8.1.1 zespół Optyczny urządzenia montowane na badanym odcinku.

8.1.2 Uruchomić program obróbki wstępnej optycznej informacji.

8.1.3 Spędzają pierwszą ekspozycję badanego odcinka.

8.1.4 Spędzają wiercenie, sondowanie otwory na wybranej głębokości.

8.1.5 Spędzają drugą ekspozycję.

8.2 Przeprowadzenie takich pomiarów produkują powtórzeniem 8.1; w trakcie stopniowego wiercenia dociekliwe otwory dla każdego stopnia powtórzyć kroki 8.1.3−8.1.5.

Uwaga — Między ekspozycjami niedopuszczalne:

— dotykać obudowy zespołu optycznego;

— nie dotykaj obszaru pomiaru czegoś innego, niż wiertła i specjalnej miękkiej szczotki do usuwania wiórów.

Magnetyczne wióry można usuwać намагниченным przedmiotem, nie dotykając powierzchni.

9 Zasady przetwarzania wyników pomiarów

9.1 Przetwarzanie wyników pomiarów odbywa się za pomocą specjalistycznego oprogramowania do tworzenia i przetwarzania elektronicznych plamą-interferograms uzyskane.

Obrobiona plamą-интерферограмма zwykle jest symetryczny system pasów, których ilość jest proporcjonalna do wartości naprężeń głównych i , istniał w tym miejscu obiektu do wiercenia otworów, a orientacja osi symetrii systemu pasów pokrywa się z kierunkami , naprężeń głównych względem wybranego układu współrzędnych , , .

9.2 W przypadku pomiaru w normalnych ruchu liczba pasów , uważać za jakiegoś kierunku od środka otworu, długość fali , i przesuwanie krawędzi otworu związane wzoru

. (1)

Przemieszczenia krawędzi otworu związane z poziomem naprężeń w okolicy dociekliwe otworu, który określa się na podstawie decyzji odpowiedniego zadania teorii sprężystości, założonego w specjalistyczny program, lub w przybliżeniu (z ) dla celów szybkiej analizy według wzoru

, (2)

gdzie i  — аппроксимирующие stałe: (30 Mpa, 10 Mpa·mm);

 — wzorcowy średnicę równą 2 mm;

 — moduł sprężystości aluminium, równy 70 Hpa.

9.3 Dokładność przyrządów pomiarowych

Dokładność SI określona dokładnością określić микроперемещений powierzchni ciała w okolicy dociekliwe otwory.

Podczas przeprowadzania szybkich analiz liczba pasów wizualnie określają w интерферограмме z dokładnością ±0,5 paski. Występujący przy tym absolutna dokładność określenia naprężeń zależy od modułu sprężystości materiału badanego obiektu i parametrów otwory i decyduje o przybliżonym wzorze

. (3)

Uwaga — Maksymalna tolerancja ma miejsce przy minimalnym wdrażaniu w materiał, na przykład, przy 1 mm, 4 mm dokładność pomiaru wynosi 10 Mpa dla aluminium i stopów na jego podstawie i 30 Mpa dla stali. Wraz ze wzrostem głębokości i średnicy dociekliwe otwory błąd pomiaru tą metodą, odpowiednio zmniejsza się.

10 Zasady zapisywania wyników pomiarów

10.1 Зондирующие otwory liczą, ich współrzędne i wymiary zapisują w karcie (protokół) kontroli (zaleca się prowadzić w formie elektronicznej i w specjalnym dzienniku), obszary pomiarów robią zdjęcia.

10.2 Opis każdego dociekliwe otwory i wyniki pomiarów odnotowują w protokole.

10.3 aby uzyskać Więcej informacji, nadające się do nagrywania, tryb składania i przechowywania protokołów (lub wnioski) określają w dokumentacji technicznej na kontrolę.

10.4 Jeśli pomiary napięć są częścią prac naukowo-badawczych, wyniki pomiarów dokonuje się zgodnie z ogólnymi wymaganiami i zasadami rejestracji raportów o pracach badawczych.

10.5 Wyniki badania powinny być przechowywane aż do następnego kontroli OK.

Bibliografia